أدوات القياس: دليل شامل

I. معرفة العملية الأساسية

1. نظرة عامة على أدوات القياس والقياس

يُطلق على الأدوات المستخدمة لقياس أبعاد وأشكال الأسطح المشغولة آليًا أدوات القياس. أثناء عملية التصنيع الآلي، لا يمكن التحكم في دقة الأبعاد والدقة الهندسية للأجزاء إلا من خلال القياس. لذلك، لضمان استيفاء المكونات أو المنتجات لمتطلبات الرسم، يجب استخدام أدوات القياس في أعمال القياس.

يتمثل جوهر القياس في عملية المقارنة بين كمية قياسية (وحدة مرجعية) وكمية معينة مقيسة. الوحدات المرجعية الشائعة للقياس موضحة في الجدول 1. وحدة الطول الإمبراطورية الشائعة الاستخدام هي البوصة، 1 بوصة = 25.4 ملم. تشمل وحدات الطول الإمبراطوري الأخرى الأقدام والأثمان، مع وجود علاقات تحويل على النحو التالي:

1 قدم = 12 بوصة
1 بوصة = 8 أثمان

الجدول 1 وحدات القياس المرجعية الشائعة 1

2. أنواع أدوات القياس الشائعة ومواصفاتها ومبادئ القياس الخاصة بها

(1) أدوات القياس البسيطة

1) مسطرة فولاذية

يوضح الشكل 1 المنظر الخارجي للمسطرة الفولاذية الشائعة، بقيمة قراءة دنيا تبلغ 1 مم. يمكن تقدير القراءات الأقل من 1 مم فقط. تُصنف المساطر الفولاذية حسب نطاق طول القياس، مع مواصفات شائعة تشمل 150 مم و300 مم و500 مم و1000 مم.

2) المسطرة ذات حافة السكين

كما هو موضح في الشكل 2، المسطرة ذات حافة السكين هي أداة قياس تستخدم لقياس استقامة وتسطيح أسطح قطع العمل. يتم تصنيفها حسب طول حافة الشفرة، بمواصفات شائعة تشمل 75 مم، 125 مم، 175 مم، إلخ.

كما هو موضح في الشكل 3، فإن مبدأ قياس مسطرة حافة السكين هو: وضع حافة شفرة المسطرة ذات حافة السكين برفق على السطح المراد قياسه، والحكم على انحراف الاستقامة من خلال طريقة انتقال الضوء. أثناء الفحص، إذا أمكن رؤية خط منتظم وخافت للضوء، فهذا يشير إلى أن سطح قطعة العمل مستقيم في الاتجاه المقاس.

3) جرب المربع

مربع المحاولة هو أداة تستخدم لقياس تعامد الأسطح الداخلية والخارجية لقطع العمل. وكما هو موضح في الشكل 4، تشمل المواصفات الشائعة 63 مم × 40 مم، و125 مم × 80 مم، وبعض المواصفات الأخرى.

وكما هو موضح في الشكل 5، فإن مبدأ قياس مربع المحاولة هو: عند قياس تعامد الزوايا القائمة الداخلية والخارجية باستخدام طريقة الفجوة الضوئية، يجب على المشغل مواجهة مصدر الضوء، والضغط على قاعدة المربع بقوة على السطح المرجعي للقياس، ثم تحريك مربع المحاولة برفق. يتم الحكم على خطأ التعامد بين السطح المقاس والسطح المرجعي من خلال طريقة انتقال الضوء.

4) مقياس الإحساس

يتكون مقياس التماس من مجموعة من الشفرات الفولاذية الرفيعة بسماكات مختلفة، وغالبًا ما تستخدم لقياس الفجوة بين سطحين متلامسين. يتراوح مقياس المجس الموضح في الشكل 6 من 0.03 إلى 0.5 مم. بعد تقدير حجم الفجوة في البداية، يتم تجميع شفرات مقياس التماس المناسبة للاستخدام.

(2) أدوات القياس الورنية

أدوات القياس الورنية هي أدوات قياس متوسطة الدقة. وكما هو موضح في الشكل 7، فإن هيكل أدوات القياس ذات الورنية ومبدأ المقياس وطريقة قراءتها هي نفسها بشكل أساسي. وهي تشمل عادةً الفرجار ذو الورنية ومقاييس العمق ذات الورنية ومقاييس الارتفاع ذات الورنية والمنقلة ذات الورنية.

1) الفرجار ذو الورنية

① أنواع الفرجار ذات الورنية

يمكن أن تصل دقة قياس الفرجار ذو الورنية إلى 0.02 مم (الحد الأدنى لقيمة القراءة 0.02 مم)، ويمكنه قياس القطر الخارجي وقطر الفتحة والطول والعرض والعمق ومسافة الفتحة لقطع العمل مباشرةً. يوضح الشكل 8 أ مظهر وهيكل الفرجار الورنيير الشائع. يوضح الشكل 8 ب مظهر وهيكل الفرجار المزود بجهاز ضبط دقيق.

أ) مظهر وهيكل الفرجار ذو الورنية الشائعة
ب) مظهر وهيكل الفرجار مع جهاز الضبط الدقيق
1-الإطار
2-برغي قفل 2
3-قضيب العمق
4-مقياس فيرنييه
5-فكي القياس الخارجي
6-المقياس الرئيسي
7-فكي القياس الداخلي
8-جهاز الضبط الدقيق
9-عجلة ضبط التباعد 9-عجلة ضبط التباعد

الفرق بين الاثنين: بالنسبة للقداحة ذات الورنية الشائعة، بعد فك برغي القفل الموجود على الإطار، يقوم الإطار بتحريك مقياس الورنية للانزلاق على طول المقياس الرئيسي. عندما يلامس سطح القياس في الفكين السطح المقاس للجزء، يتم التحكم في ضغط التلامس بواسطة قوة الدفع باليد اليمنى، ويتم قراءة الحجم المقاس. بالنسبة للفرجار ذو الورنية المزود بجهاز ضبط دقيق، يجب فك كل من براغي القفل الموجودة على الإطار وجهاز الضبط الدقيق حتى يتمكن الإطار من تحريك حركة مقياس الورنية.

بعد أن يلامس سطح القياس في الفكين السطح المقاس للجزء، يمكن إحكام ربط برغي القفل الموجود على جهاز الضبط الدقيق أولاً، ثم يمكن تدوير عجلة ضبط الخلوص على جهاز الضبط الدقيق لجعل فكي القياس يلامسان السطح المقاس بإحكام أكثر. وأخيرًا، أحكم ربط البرغي الموجود على الإطار للحصول على نتيجة قياس أكثر دقة.

② مبدأ مقياس الفرجار الورنيير بدقة 0.02 مم

كما هو موضح في الشكل 9، كل قسمة صغيرة على المقياس الرئيسي تساوي 1 مم. عندما يتم دمج الكفتين، فإن 50 قسمة على مقياس الرنيه تساوي بالضبط 49 مم على المقياس الرئيسي. وبالتالي، فإن الفاصل الزمني لكل قسمة على مقياس الرنيه = 49 مم/50 = 0.98 مم. يساوي الفرق بين كل فترة تقسيم على التدريج الرئيسي وتدريج الورنية (1-0.98) مم = 0.02 مم.

③ طريقة قراءة الفرجار ذو الورنية بدقة 0.02 مم

في الشكل 10، يقع خط الصفر في مقياس الورنية بين 34 و35 مم، ويحاذي خط القسمة 24 على مقياس الورنية خطًا على المقياس الرئيسي. لذلك، فإن الجزء الصحيح من الحجم المقيس هو 34 مم، والجزء العشري هو 24 × 0.02 مم = 0.48 مم. الحجم المقيس هو (34 + 0.48) مم = 34.48 مم.

من خلال ما سبق، تكون خطوات قراءة قياس الفرجار الورنيّة كما يلي:

• حدِّد القيمة الصحيحة، وهي الرقم المليمتري الكامل قبل خط الصفر لمقياس الورنية، مثل 34 مم في المثال أعلاه.
• بالملاحظة، احكم على ما إذا كانت القيمة العشرية أكبر من 0.5 مم. إذا تم الحكم على أن القيمة العشرية أكبر من 0.5 مم، فلاحظ الخط المحاذي بعد علامة "5" على مقياس الورنية، وإذا تم الحكم على أن القيمة العشرية أقل من 0.5 مم، فلاحظ الخط المحاذي قبل علامة "5" على مقياس الورنية. كما في المثال أعلاه، فإن الشعبة الرابعة بعد علامة "4" على مقياس الورنية تحاذي تمامًا الخط الموجود على المقياس الرئيسي، وبالتالي فإن القيمة العشرية هي 0.48 مم.
• نتيجة القياس النهائية هي: قيمة المليمتر الكامل + القيمة العشرية = 34.48 مم.

2) مقياس الارتفاع الورنيير

يوضح الشكل 11 هيكل مقياس الارتفاع الورني، ويوضح الشكل 12 استخدام مقياس الارتفاع الورني لفحص البعد الرأسي لقطعة الشغل الميكانيكية. وفقًا لارتفاعات القياس المختلفة، عادة ما يتم تقسيمها إلى عدة أنواع مثل 200 مم، 300 مم، إلخ. إن مبدأ المقياس وطريقة القراءة لمقياس الارتفاع الورنيير هما نفس مبدأ وطريقة القراءة لمقياس الارتفاع الورنيير.

1-قياس الفك (الماسح)
2-مقياس فيرنييه
3-برغي الضبط الدقيق 3-برغي الضبط الدقيق
4-برغي القفل 4
5-الإطار
6-القاعدة 6

3) مقياس العمق الورنيير

كما هو موضح في الشكل 13، يُستخدم مقياس العمق ذو الورنية لقياس عمق الأسطح المشغولة آليًا. مبدأ مقياسه وطريقة قراءته هما نفس مبدأ وطريقة قراءة الفرجار الورني. وفقًا لأعماق القياس المختلفة، عادة ما يتم تقسيمها إلى عدة أنواع مثل 200 مم، 300 مم، إلخ. كما هو موضح في الشكل 14، عند قياس العمق باستخدام مقياس العمق الورنيه، يجب أن يكون سطحه الأساسي على اتصال وثيق مع السطح العلوي المشغول آليًا لقطعة العمل.

1-القاعدة 1
2-الشعاع الرئيسي
3-مقياس فيرنييه

4) المنقلة ذات الورنية

يظهر شكل وهيكل المنقلة الورنية في الشكل 15. إنها نوع من أدوات القياس ذات الورنية المستخدمة لقياس الزوايا الداخلية والخارجية لقطع العمل، بمدى قياس يتراوح من 0 إلى 320 درجة. ووفقًا لدقة القياس، يمكن تقسيمها إلى نوعين: 2′ و5′.

1-شفرة الجرَّافة
2-مقياس فيرنييه
3-برغي القفل 3
4-الحافة المرجعية
5-المشبك
6-الحافة المستقيمة

① مبدأ مقياس المنقلة ذات الدقة 2′

كل قسمة على التدريج الرئيسي للمنقلة الورنية تساوي 1 درجة. وتوجد 30 قسمة على مقياس الورنيه، تشغل زاوية إجمالية قدرها 29 درجة. ومن ثَمَّ، فإن الفرق بالدرجات بين كل قسمة على المقياسين هو

1°-29°/30=1°/30=2′

② طريقة قراءة المنقلة ذات الورنية

قيمة القراءة = العدد الكلي الذي يشير إليه موضع الصفر في مقياس الورنية على المقياس الرئيسي + عدد الأقسام المتحاذية بين الورنية والمقياس الرئيسي × قيمة الدقة

يظهر مثال قياس فعلي في الشكل 16، بقيمة قراءة 215°10′.

(3) ميكرومتر

الميكرومتر هي أدوات قياس دقيقة تستخدم مبدأ النقل اللولبي. تبلغ دقة قياسها 0.01 مم. تشمل أنواع الميكرومتر الميكرومتر الخارجي والميكرومتر الداخلي والميكرومتر اللولبي وما إلى ذلك. على الرغم من أن هذه الميكرومترات الميكرومترية لها اختلافات هيكلية، إلا أن مبادئ القياس الخاصة بها هي نفسها في الأساس.

1) هيكل الميكرومتر

هيكل الميكرومتر متشابه بشكل عام. تُستخدم الميكروميترات الخارجية شائعة الاستخدام لقياس أو فحص القطر الخارجي، وسُمك الكتف، وسُمك اللوحة أو الجدار للأجزاء (الميكروميترات لقياس سُمك جدار الفتحة لها أسطح قياس كروية). يتكون الميكروميتر من إطار ورأس قياس وجهاز قوة القياس وجهاز قفل.

يوضح الشكل 17 ميكرومترًا خارجيًا بمقياس ميكرومتر بمدى قياس يتراوح من 0 إلى 25 مم. أحد طرفي الإطار 1 مزود بسندان ثابت 2، والطرف الآخر مزود برأس قياس. يتم ترصيع أسطح القياس لكل من السندان الثابت والمغزل بسبيكة صلبة لتحسين عمر خدمة أسطح القياس. كلا جانبي الإطار مغطى بألواح عازلة للحرارة 12. عند استخدام الميكرومتر، ضعه على ألواح العزل الحراري لمنع حرارة الجسم من التأثير على دقة قياس الميكرومتر.

1-الإطار
2-سندان ثابت
3-المغزل
4-الأكمام ذات الخيوط 4
5-الأكمام
6-تيمبل
7-ضبط الصامولة
8-مشترك
9-الغسالة
10-جهاز قياس القوة
11-برغي قفل 11
12-لوح العزل الحراري
13-الجزء المقيس

2) مبدأ قياس الميكرومتر

يظهر مبدأ قياس الميكرومتر في الشكل 18.

1-سندان ثابت
2-برغي قفل 2
3-الأكمام
4-الأكمام ذات الخيوط 4
5-مغزل 5 (بميل 0.5 مم)
6-تيمبل
7-أكمام التوسيع
8-الغسالة
9-جهاز ضبط التباعد

① يتم تثبيت الغلاف المتدرج على الغلاف الملولب (بمسمار قفل)، ويتم دمج الغلاف الملولب بإحكام مع الإطار. سطحه الأسطواني الخارجي متدرج. كل قسم صغير أعلى خط الوسط وأسفله يساوي 1 مم، ويتم إزاحة كل منهما عن الآخر بمقدار نصف قسم.

② يتم توصيل الكشتبان (الغلاف المتحرك) بعمود الدوران بواسطة ثقب مدبب وغطاء تمدد، وينقسم طرفه إلى 50 قسمًا. يحتوي عمود الدوران على خيط دقيق بميل يبلغ 0.5 مم، والذي يتشابك مع الخيط الداخلي للجلبة الملولبة.

أي عندما تدور الكشتبان دورة كاملة واحدة، يتحرك عمود الدوران 0.5 مم. ولذلك، عندما تدور الكشتبانة دورة واحدة في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة، فإنها تدفع المغزل للتحرك إلى الأمام أو الخلف بمسافة 0.5 مم/50 = 0.01 مم. من هذا، يمكن ملاحظة أن دقة تصنيع الميكرومتر تتحدد بشكل أساسي من خلال دقة المغزل.

③ يحتوي الطرف الخلفي للميكروميتر على جهاز ضبط الخلوص الملولب مع هيكل سقاطة. من خلال تدوير جهاز الضبط، يتشابك البرغي مع الخيط الداخلي في نهاية عمود الدوران، مما يسحب عمود الدوران قليلاً لإزالة الخلوص بين عمود الدوران والخيط الداخلي للكم الملولب، مما يحقق قياسًا دقيقًا.

تتمثل وظيفة برغي القفل في قفل عمود دوران الميكرومتر بعد تثبيت قطعة العمل بالقوة المناسبة، بحيث يمكن قراءة قيمة الأبعاد المقاسة.

3) طريقة قراءة الميكرومتر

يمكن تقسيم طريقة القراءة المحددة للميكرومتر إلى ثلاث خطوات:

• اقرأ حجم المقياس المكشوف على الغلاف الثابت، مع الانتباه إلى عدم تفويت قيمة المقياس 0.5 مم التي يجب قراءتها.
• اقرأ المقاس الموجود على الكشتبان، وانظر بوضوح إلى خط المقياس الموجود على محيط الكشتبان الذي يحاذي الخط المرجعي المركزي للكم الثابت، واضرب عدد الأقسام في 0.01 مم للحصول على المقاس الموجود على الكشتبان.
• اجمع الرقمين أعلاه للحصول على الحجم المقاس على الميكرومتر.

كما هو موضح في الشكل 19 أ، فإن المقاس المقروء على الكم الثابت هو 8 مم، والمقاس المقروء على الكشتبان هو 27 (تقسيمات) × 0.01 مم = 0.27 مم. وبجمع هذين الرقمين نحصل على حجم الجزء المقاس، وهو 8.27 مم. في الشكل 19 ب، المقاس المقروء على الغلاف الثابت هو 8.5 مم، والمقاس المقروء على الكشتبان هو 27 (تقسيمات) × 0.01 مم = 0.27 مم. وبجمع هذين الرقمين نحصل على حجم الجزء المقاس، وهو 8.77 مم.

3. أنواع أدوات القياس الشائعة الاستخدام ومواصفاتها ومبادئ القياس الخاصة بها

(1) مؤشر الاتصال الهاتفي

مؤشر القرص هو أداة قياس عالية الدقة يمكنها قياس القيم النسبية فقط، وليس القيم المطلقة. يُستخدم عادةً للتحقق من الأخطاء الهندسية لأسطح قطع العمل ولمحاذاة المواضع النسبية بين أجزاء التجميع. تبلغ دقة قراءة مؤشر القرص 0.01 مم. ويوضح الشكل 20 مظهر وهيكل مؤشر قرص ميكانيكي، ويوضح الشكل 21 مظهر وهيكل مؤشر قرص الرافعة.

أ) مظهر مؤشر القرص الميكانيكي
ب) هيكل مؤشر القرص الميكانيكي
1-طرف القياس 1-طرف القياس
2-قضيب قياس 2 - قضيب القياس
3-قرص متحرك 3 - قرص متحرك
4-سطح قطعة العمل 4 - سطح العمل
5-نبع الشعر

1-طرف القياس 1 - طرف القياس
2-المعدات
3-نبع الشعر
4-نقطة 4
5-عتاد القطاع 5

أثناء التشغيل، عندما يلامس طرف القياس الخاص بمؤشر القرص الميكانيكي سطح قطعة العمل، فإنه ينتج إزاحة لأعلى. يدفع ناقل الحركة التروس المؤشر للدوران، وبالتالي قياس البيانات.

على وجه التحديد، عندما يتحرك قضيب القياس 2 لأعلى أو لأسفل بمقدار 1 مم، يدفع نظام نقل التروس المؤشر الكبير للقيام بدورة واحدة، ويتحرك المؤشر الصغير بقسمة واحدة. يحتوي القرص على 100 قسم متساوٍ حول محيطه، حيث تقرأ كل قسمة 0.01 مم. وتبلغ قراءة كل قسمة للمؤشر الصغير 1 مم. ويمثل التغير في قراءة المؤشر أثناء القياس التغير في البعد.

يمكن تدوير القرص لمحاذاة المؤشر الكبير مع خط الصفر أثناء القياس. عند القراءة، اقرأ أولاً خط التدريج الذي يمر بالمؤشر الصغير (أي الجزء الصحيح بالملليمتر)، ثم اقرأ خط التدريج الذي يمر بالمؤشر الكبير (أي الجزء العشري) واضرب في 0.01، ثم اجمع الاثنين معًا للحصول على القيمة المقيسة.

يتمثل الفرق بين مؤشر قرص الرافعة ومؤشر القرص الميكانيكي في أنه عندما يلمس طرف القياس سطح قطعة العمل، فإنه ينتج تأرجحًا طفيفًا. تتسبب الرافعة والترس في تدوير المؤشر لعدد مماثل من الأقسام، وبالتالي قراءة البيانات المقابلة. عندما يتأرجح طرف القياس بمقدار 0.01 مم، تتسبب الرافعة والترس في دوران المؤشر بمقدار قسمة صغيرة واحدة، وبالتالي الحصول على قيمة قراءة 0.01 مم.

(2) مستوى الروح

تُستخدم المناسيب الروحية بشكل أساسي للتحقق من استقامة أسطح تركيب المعدات الميكانيكية، وتوازي المواضع النسبية بين الأجزاء، والمواضع الأفقية والرأسية للمعدات. تشمل المستويات الروحية شائعة الاستخدام المستويات الروحية العادية والمستويات الروحية البصرية المتزامنة.

1) مبدأ قياس مستوى الروح العادي

① هيكل مستوى الروح العادي

كما هو موضح في الشكل 22، تأتي المستويات الروحية العادية في نوعين: على شكل قضيب وعلى شكل إطار. وتتكون من إطار وقارورة مستوى. يحتوي سطح القياس للإطار على أخدود على شكل حرف V يوضع على الأسطح الأسطوانية. القارورة المستوية عبارة عن أنبوب زجاجي على شكل قوس مع خطوط مقياس على السطح الخارجي العلوي. تحتوي على الأثير أو الكحول ولكنها غير مملوءة بالكامل، تاركةً فقاعة صغيرة تبقى دائماً في أعلى نقطة من الأنبوب الزجاجي.

أ) مستوى روحاني على شكل عمود
ب) مستوى روحاني على شكل إطار

إذا كان مستوى الروح في وضع أفقي، فستكون الفقاعة في مركز الأنبوب الزجاجي؛ وإذا كان مستوى الروح مائلاً بزاوية، فستتحرك الفقاعة نحو الطرف الأعلى. يمكن تحديد الخطأ الهندسي للسطح المقيس بناءً على المسافة التي تتحرك بها الفقاعة داخل الأنبوب الزجاجي.

② مبدأ مقياس مستوى الروح العادي

تحديد عدد الأقسام التي تتحركها الفقاعة وفرق الارتفاع بين الطرفين. يوضح الشكل 23 طريقة حساب عدد التقسيمات التي تتحرك بها الفقاعة عند القياس باستخدام ميزان روح عادي. عند القياس، حدد أولاً موضع خطي الأساس للقياس، ثم قم بالعد من الحافتين القوسيتين اليمنى واليسرى للفقاعة. ويُشترط عادةً أن تكون حركة الفقاعة إلى اليمين موجبة (+) وإلى اليسار سالبة (-).

في الشكل 23 أ، تكون الفقاعة في الموضع الأوسط، مما يشير إلى أن كلا الطرفين على نفس الارتفاع؛ في الشكل 23 ب، تحركت الفقاعة بمقدار قسم واحد إلى اليمين بشكل عام، مما يشير إلى أن الطرف الأيمن أعلى بقسم واحد من الطرف الأيسر؛ في الشكل 23 ج، تحركت الفقاعة بقسمين إلى اليسار بشكل عام، مما يشير إلى أن الطرف الأيسر أعلى بقسمين من الطرف الأيمن.

معنى القراءة لمستوى روحاني بدقة 0.02 مم/متر. يوضح الشكل 24 مستوى روح بأبعاد 200 مم × 200 مم ودقة (قيمة قسمة المقياس أو قيمة قسمة قارورة المستوى) تبلغ 0.02 مم/م. عندما تتحرك الفقاعة قسمة واحدة، يميل السطح السفلي لمستوى الروح بزاوية 4 ″، مع فرق ارتفاع 0.02 مم في حدود 1 متر. والآن، مع طول حافة مستوى الروح الذي يبلغ 200 مم، عندما تتحرك الفقاعة شعبة واحدة، يمكن حساب فرق الارتفاع h بين طرفي مستوى الروح على النحو التالي:

0.02 (مم) : 1000 (ملم) = ح (ملم) : 200 (ملم)
ح=0.004 مم

وبعبارة أخرى، عندما تتحرك الفقاعة قسمًا واحدًا، يكون فرق الارتفاع بين طرفي ميزان روح 200 مم × 200 مم 0.004 مم.

2) مبدأ القياس لمستوى روح المصادفة البصرية

تشمل المستويات الروحية الدقيقة الشائعة المستويات الروحية البصرية المتزامنة والمستويات الروحية الإلكترونية والمستويات الروحية الاستقرائية التي تُستخدم على نطاق واسع في قياسات إصلاح أدوات الماكينات الدقيقة. يمكن أن تصل دقة قياسها إلى 0.01 مم/1000 م، و0.005 مم/1000 م، و0.0025 مم/1000 م. ويمكنها التحقق بدقة من التسطيح، واستقامة الأسطح، ودقة مواضع تركيب المكونات ذات الصلة، مع قياس زوايا الميل الصغيرة لقطع العمل.

① السمات الهيكلية لمستوى روح المصادفة البصرية

يوضح الشكل 25 هيكل مستوى روح المصادفة البصرية. ومقارنةً بالمستويات الروحية العادية، فإن المستويات الروحية للمصادفة البصرية تتمتع بدقة قياس أعلى ويمكنها الحصول على نتائج قياس من خلال طرق القياس المطلقة (أي قراءة قيمة الارتفاع مباشرةً عند 1 متر).

1، 18-ليفر
2، 8-دعم 8 أذرع
3، 14-مقبض الضبط الدقيق
قرص 4 ميكرومتر (مقسم إلى 100 قسم، كل قسم 0.01 مم)
5، 15-برغي التعديل 15
6، 17 - نافذة عرض جانبية
7، 10 - قارورة مستوى 7، 10
9-الربيع
11-تجميع المنشور
12-عدسة محدبة 12-محدبة
13-النافذة العلوية
16-الجوز

المكوّن الأساسي في ميزان التسوية الروحاني للمصادفة البصرية هو قارورة التسوية. إذا لم يكن السطح السفلي (سطح القاعدة) لمستوى الروح أفقياً، يمكن ضبط قنينة التسوية لجعلها أفقية. الزاوية بين قارورة التسوية والسطح السفلي للمستوى الروحاني هي زاوية الميل (أو فرق الارتفاع) للسطح المقيس. خصائصها الهيكلية المحددة هي كما يلي:

يتم تركيب الأنبوب الزجاجي لقارورة المستوى على صفيحة قاعدة مصنوعة خصيصًا لإطار الرافعة داخل ميزان التسوية الروحية. يمكن ضبط موضعها الأفقي عن طريق تدوير مقبض يعمل من خلال نظام برغي وصامولة ورافعة. وتبلغ درجة البرغي 1 مم، وينقسم قرص المقبض إلى 100 قسمة، بحيث تكون كل قسمة 0.01 مم، وهي قيمة تقسيم مقياس هذا الميزان الروحاني.

ينعكس القوسان الدائريان على طرفي الفقاعة في الأنبوب الزجاجي لقارورة المستوى بواسطة ثلاثة موشورات في مواضع مختلفة في إطار المرآة الدائرية في النافذة (التي تحتوي على عدسة محدبة)، مما يؤدي إلى تقسيم الصورة إلى نصفين. أثناء الاستخدام، إذا لم يكن السطح السفلي لمستوى الروح أفقيًا وكان هناك فرق في الارتفاع بين الطرفين، فلن تتطابق صورتا قوسي الفقاعة A و B.

في هذه الحالة، سيؤدي تدوير مقبض الضبط إلى جعل الأنبوب الزجاجي في وضع أفقي، مما يؤدي إلى تطابق صورتي قوسي الفقاعتين A و B (أي تشكيل قوس كامل مع نصف كل قوس جانبي). عند هذه النقطة، بالنظر من خلال نافذة الرؤية الجانبية، يمكن للمرء قراءة القيمة المليمترية لفرق الارتفاع، ثم قراءة عدد أقسام المقياس من خط مقياس المقبض (تمثل القسمة الواحدة فرق ارتفاع قدره 0.01 مم على طول 1 متر). وبجمع هاتين القيمتين نحصل على قيمة فرق الارتفاع.

② مبدأ القياس لمستوى روح المصادفة البصرية

ضع ميزان التسوية الروحاني بحيث تكون اللوحة التي تحمل اسمه في مواجهة خط الرؤية واتبع الخطوات التالية:

الخطوة 1: أولاً، اضبط ميزان التسوية الروحية نفسه إلى حالة أفقية (أي أن يكون السطح السفلي لميزان التسوية الروحية مستويًا مع قارورة التسوية، وهو ما يعادل ميزان التسوية الروحية العادي في هذه المرحلة). قم بذلك عن طريق استخدام مقبض الضبط الدقيق لمحاذاة خط مقياس شريط التمرير في نافذة العرض الجانبية مع علامة 5 مم، ثم قم بتدوير قرص الميكرومتر لمحاذاة "0" على مقبض الضبط الدقيق مع خط نقطة البداية.

الخطوة 2: راقب من خلال النافذة العلوية لتحديد أي من أنصاف الأقواس غير المتزامنة أعلى، يسارًا أو يمينًا (أي أي نصف القوس في الأعلى)، كما هو موضح في الشكل 25.

إذا كان القوس الأيمن أعلى، أدر مقبض الضبط الدقيق في اتجاه "+"، مما يؤدي إلى خفض الصامولة وتقريب قارورة التسوية ودعامة ذراعها إلى الحالة الأفقية. عندما تصل إلى الحالة الأفقية، سيشكّل نصفا القوسين في العدسة المحدّبة نصف دائرة. عند هذه النقطة، تشكل الرافعة زاوية مع السطح السفلي لمستوى الروح (أو يكون هناك فرق ارتفاع عند 1 م). القراءة هي قيمة نافذة العرض الجانبية (مم) بالإضافة إلى قيمة مقبض الضبط الدقيق (0.01 مم). إذا كانت هذه القراءة أكبر من 5 مم، فالنتيجة هي: القراءة ناقص 5 مم، وهي قيمة موجبة (أي الارتفاع فوق الحالة الأفقية عند 1 متر على الطرف الأيمن).

إذا كان القوس الأيسر أعلى، أدر مقبض الضبط الدقيق في الاتجاه "-"، مما يرفع الصامولة ويجعل قارورة التسوية ودعامة ذراعها أقرب إلى الحالة الأفقية. عندما تصل إلى الحالة الأفقية، سيشكل نصفا القوسين في العدسة المحدبة نصف دائرة. عند هذه النقطة، تشكل الرافعة زاوية مع السطح السفلي لمستوى الروح (أو يكون هناك فرق ارتفاع عند 1 م). القراءة هي قيمة نافذة العرض الجانبية (مم) بالإضافة إلى قيمة مقبض الضبط الدقيق (0.01 مم). إذا كانت هذه القراءة أقل من 5 مم، فالنتيجة هي: القراءة ناقص 5 مم، وهي قيمة سالبة (أي الارتفاع أقل من الحالة الأفقية عند 1 متر على الطرف الأيسر).

على سبيل المثال، إذا أظهر مستوى روحاني للمصادفة البصرية بدقة 0.01 مم/متر وطول قاعدة 165 مم نتيجة قياس ارتفاع أحد طرفيه بمقدار 4.08 مم (أي الارتفاع عند 1 متر)، لجعل هذا المستوى الروحاني أفقيًا، يجب رفع الطرف السفلي بمقدار 4.08 مم × 165/1000 = 0.6732 مم (وهو فرق الارتفاع بين طرفي المستوى الروحاني).

ثانياً. المهارات التشغيلية الأساسية

1. طرق الاستخدام والاحتياطات الخاصة بأدوات القياس الشائعة

(1) طرق استخدام أدوات القياس البسيطة الشائعة (انظر الجدول 2)

الجدول 2 طرق الاستخدام لأدوات القياس البسيطة الشائعة

(2) طرق استخدام أدوات القياس الورنية الشائعة

1) طريقة الاستخدام والاحتياطات الخاصة بفرجار الورنية

① فحص الفرجار ذي الورنية قبل الاستخدام (انظر الشكل 26)

أ) الفرجار الذي يفي بمتطلبات الاستخدام بعد الفحص
ب) الفرجار الذي لا يمكن استخدامه بعد الفحص

② احتياطات القياس باستخدام الفرجار ذو الورنية

بعد القياس باستخدام الفرجار ذي الورنية، عند قراءة القياس، أمسك الفرجار أفقيًا في اتجاه مصدر ضوء ساطع، مع إبقاء خط الرؤية عموديًا قدر الإمكان على سطح مقياس الفرجار لتجنب أخطاء القراءة الناتجة عن زوايا الرؤية المائلة.

توضح الأشكال من 27 إلى 30 طرق الاستخدام المحددة لفرجار الورنية.

أ) طريقة القياس الصحيحة
ب) طريقة قياس غير صحيحة

أ) طريقة القياس الصحيحة
ب) طريقة قياس غير صحيحة

2) طريقة الاستخدام والاحتياطات الخاصة بالمنقلة ذات المنقلة الورنية

يوضح الشكل 31 أ نموذج التجميع ومثال القياس للمنقلة ذات الورنية عند قياس 0-50 درجة. في هذه الحالة، يجب أخذ القراءات من الصف الأول من المقياس على شكل مروحة (بما في ذلك التدرجات 50، 60، 70، إلخ)، كما في المثال حيث قيمة الزاوية المقيسة هي 22°42′.

أ) قياس 0-50 درجة مئوية
ب) قياس 50 درجة - 140 درجة مئوية
ج) قياس 140 درجة مئوية - 230 درجة مئوية
د) قياس 230 درجة - 320 درجة مئوية

يوضح الشكل 31 ب نموذج التجميع ومثال القياس للمنقلة ذات الورنية عند قياس 50°-140°. في هذه الحالة، يجب أخذ القراءات من الصف الثاني من المقياس على شكل مروحة (بما في ذلك التدرجات 140، 90)، كما في المثال حيث قيمة الزاوية المقيسة هي 61°24′.

يوضح الشكل 31 ج نموذج التجميع ومثال القياس للمنقلة ذات الورنية عند قياس 140° - 230°. في هذه الحالة، يجب أخذ القراءات من الصف الثالث من المقياس على شكل مروحة (بما في ذلك التدرجات 230، 180 درجة)، كما في المثال حيث قيمة الزاوية المقيسة هي 208°28′.

يوضح الشكل 31 د نموذج التجميع ومثال القياس للمنقلة ذات الورنية عند قياس 230°- 320°. في هذه الحالة، يجب أخذ القراءات من الصف الرابع من المقياس على شكل مروحة (بما في ذلك التدرجات 270، 320)، كما في المثال حيث قيمة الزاوية المقيسة هي 303°36′.

احتياطات الاستخدام هي كما يلي:

• اضبط المنقلة ذات الورنية على قيمة الزاوية المطلوبة وفقًا لمتطلبات المعالجة وشد البراغي المقابلة.
• كما هو موضّح في الشكل 32، ضع الحافة المرجعية لقاعدة المسطرة بثبات على السطح المرجعي المشغول لقطعة العمل، وحرّك الحافة المرجعية لقياس السطح المشغول.
• على غرار قياس الزوايا القائمة، استخدم طريقة انتقال الضوء لتحديد ما إذا كانت الزاوية تفي بالمتطلبات.
• أثناء القياس، تأكد من أن رأس المشبك يظل مقفلاً بإحكام، وأن الحافة المستقيمة ومسطرة الزاوية وجسم المقياس والورنية خالية من الارتخاء. في حالة حدوث أي ارتخاء أو إزاحة أو إزاحة في الزاوية، أعد المعايرة إلى الزاوية القياسية المطلوبة وشد براغي القفل.

3) طريقة الاستخدام والاحتياطات اللازمة لمقاييس العمق ذات الرنيه

يوضح الشكل 33 طريقة الاستخدام والاحتياطات الخاصة بمقاييس العمق ذات الرنيه في الشكل 33.

• ضع القاعدة المتحركة بإحكام على سطح قطعة العمل.
• ادفع جسم الميزان لأسفل إلى السطح السفلي الذي يتم قياسه.
• أحكم ربط برغي القفل.
• قراءة قيمة القياس.

(3) طريقة الاستخدام والاحتياطات الخاصة بالميكرومتر الخارجي

1) قبل الاستخدام، قم بتنظيف كلا وجهي سندان القياس، وقم بتدوير السقاطة الحابس، واجعل وجهي السندان متلامسين (إذا كان الحد الأعلى للقياس أكبر من 25 مم، ضع قضيب معايرة أو كتلة قياس مناسبة بين وجهي السندان). يجب ألا يكون هناك أي فجوة أو تسرب ضوئي بين أسطح التلامس، ويجب أن يكون الكشتبان والكم في وضع الصفر.

2) عند تدوير محبس السقاطة، يجب أن تتحرك الكشتبان بحرية وسلاسة على طول الغلاف دون أي التصاق أو تباطؤ. إذا كان هناك أي تباطؤ، يجب إرسال الميكرومتر إلى محطة القياس لإصلاحه في الوقت المناسب.

3) قبل القياس، نظف السطح المراد قياسه على الجزء لتجنب أي أوساخ تؤثر على دقة القياس. لا تستخدم الميكرومتر أبدًا لقياس الأسطح ذات الأسطح الكاشطة، لأن ذلك قد يضر بدقة أوجه القياس. كما أنه من غير الصحيح استخدام ميكرومتر لقياس الأجزاء ذات الأسطح الخشنة، لأن ذلك قد يتسبب في تآكل مبكر لأوجه السندان.

4) عند قياس الأجزاء باستخدام ميكرومتر، أمسك غطاء السقاطة الحابس لتدوير عمود الدوران، مع الحفاظ على ضغط القياس القياسي على أوجه السندان. يشير صوت "نقرة" إلى الضغط المناسب، ويمكنك البدء في القراءة. تجنب أخطاء القياس الناتجة عن ضغط القياس غير المناسب.

لا تقم أبدًا بتدوير الكشتبان بقوة لزيادة ضغط القياس، حيث يمكن أن يتسبب ذلك في ضغط المغزل على سطح الجزء بشكل مفرط، مما يؤدي إلى تشويه الخيط الدقيق وإتلاف دقة الميكرومتر. في بعض الأحيان، قد لا يؤدي تدوير الكشتبان بقوة إلى إلحاق ضرر شديد بخيط الدقة بسبب التوصيل المفكوك بين الكشتبان وعمود الدوران، ولكن سيتحول موضع الصفر للميكرومتر بعد انزلاق الكشتبان، مما يؤدي إلى حوادث تتعلق بالجودة.

5) كما هو موضح في الشكل 34، عند استخدام ميكرومتر لقياس الأجزاء، تأكد من محاذاة عمود الدوران مع اتجاه البعد الذي يتم قياسه. على سبيل المثال، عند قياس القطر الخارجي، يجب أن يكون عموديًا على محور الجزء، وليس مائلاً. أثناء القياس، قم بهز الإطار برفق أثناء تدوير السقاطة أثناء تدوير السقاطة لضمان التلامس الجيد بين أوجه السندان وسطح القطعة.

6) عند قياس الأجزاء باستخدام ميكرومتر، من الأفضل أخذ القراءات أثناء وجود الميكرومتر على الجزء. بعد الفك، قم بإزالة الميكرومتر لتقليل التآكل على أوجه السندان. إذا كان من الضروري إزالة الميكروميتر للقراءة، فقم بقفل عمود الدوران بصامولة القفل قبل تحريكه برفق من على القطعة. من غير الصحيح استخدام ميكروميتر ميكروميتر كمقياس للقراءة، لأن هذا لا يتسبب فقط في تآكل سابق لأوانه لأوجه القياس ولكن يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تشويه عمود الدوران أو الإطار، مما يضر بالدقة.

7) عند قراءة قيمة القياس على الميكرومتر، احرص بشكل خاص على عدم الخطأ في قراءة 0.5 مم.

8) للحصول على نتائج قياس دقيقة، قم بإجراء قياس ثانٍ في نفس الموضع. خاصةً عند قياس الأجزاء الأسطوانية، قم بالقياس في نقاط مختلفة حول نفس المحيط للتحقق من أخطاء الاستدارة وفي مواضع متعددة على طول الطول للتحقق من أخطاء الأسطوانة.

9) لا تقيس قطع العمل في درجات حرارة غير طبيعية لتجنب أخطاء القراءة.

10) عند استخدام ميكروميتر خارجي بيد واحدة، كما هو موضح في الشكل 35 أ، يمكنك الضغط على الكم المتحرك بإبهامك والسبابة أو الوسطى وتعليق إصبعك الصغير حول الإطار والضغط عليه باتجاه راحة يدك، ثم تدوير السقاطة بإبهامك والسبابة للقياس.

للقياس باليدين، اتبع الطريقة الموضحة في الشكل 35 ب.

أ) الاستخدام بيد واحدة
ب) الاستخدام باليدين

تجدر الإشارة إلى عدة طرق غير صحيحة لاستخدام ميكرومتر خارجي، مثل قياس قطعة عمل دوّارة، والتي يمكن أن تتلف الميكرومتر بسهولة وتنتج قياسات غير دقيقة. ومثال آخر هو الإمساك بالكشتبان وتدويره ذهابًا وإيابًا (انظر الشكل 36) للحصول على قراءة سريعة، وهو ما يشبه ضرب الميكرومتر ويمكن أن يؤدي إلى تلف هيكله الداخلي.

(4) صيانة أدوات القياس والعناية بها

للحفاظ على دقة أدوات القياس وإطالة عمرها التشغيلي، فإن الصيانة المناسبة أمر ضروري. وينبغي مراعاة النقاط التالية:

• أثناء الاستخدام، لا تقم بتخزين أدوات القياس مع أدوات القياس أو أدوات القطع لتجنب التلف.
• لا تقم بقياس قطع العمل أثناء تشغيل الماكينة، حيث سيؤدي ذلك إلى تسريع تآكل أدوات القياس وقد يتسبب في وقوع حوادث.
• تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على دقة أدوات القياس، لذلك يجب عدم وضعها بالقرب من مصادر الحرارة (الأفران الكهربائية، المشعات، إلخ) لتجنب التشوه الناتج عن الحرارة.
• بعد الاستخدام، قم بتنظيف أدوات القياس وتزييتها على الفور، ثم قم بتخزينها في علبها المخصصة لها في مكان جاف لمنع الصدأ.
• يجب أن تخضع أدوات القياس الدقيقة للمعايرة والصيانة الدورية. وفي حالة اكتشاف أي خلل في أدوات القياس الدقيقة ينبغي التحقق منها على الفور.

2. طرق الاستخدام والاحتياطات الخاصة بأجهزة القياس الشائعة

(1) طريقة الاستخدام والاحتياطات الخاصة بمؤشرات الاتصال الهاتفي

1) كما هو موضح في الشكل 37، تُركب مؤشرات الأقراص عمومًا على حوامل متخصصة عند الاستخدام، مع وضعيات رأسية وأفقية قابلة للتعديل على الحامل. يمكن وضع الحامل على سطح مستوٍ أو تثبيته في موضع نسبي باستخدام قاعدة مغناطيسية، مع تثبيت مؤشر القرص لقياس الدقة الهندسية أو أخطاء موضع الأجزاء.

2) قبل استخدام مؤشر القرص للقياس، نظف قضيب القياس ونقطة التلامس ووجه القرص.

3) قبل الاستخدام، تحقق من سلاسة حركة قضيب القياس. عند دفع قضيب القياس برفق، يجب أن يتحرك بسلاسة داخل الغلاف دون أي التصاق، ويجب أن يعود المؤشر إلى موضعه الأصلي في كل مرة يتم فيها تحرير اليد (على غرار تصفير الفرجار الورنيير).

4) كما هو موضح في الشكل 38، أثناء القياس، يجب أن تكون قاعدة المؤشر مثبتة بإحكام، ويجب أن تكون جميع الأذرع مشدودة وثابتة؛ ويجب أن يكون رأس المؤشر عموديًا قدر الإمكان للقياس، ويجب أن يكون المؤشر عموديًا على السطح الذي يتم قياسه.

5) عند استخدام مؤشر قرص لقياس الدقة المتعلقة بالعمود (مثل الاستدارة والأسطوانة وأخطاء ثني العمود، إلخ)، يجب وضع مؤشر القرص كما هو موضح في الشكل 39. يجب أن يكون قضيب القياس عموديًا على المحور، بحيث يمر مركزه عبر مركز العمود.

6) للسماح بالقراءات السالبة أثناء القياس، اترك بدل ضغط يتراوح بين 0.3 و1 مم (أحيانًا يتم ضبط المؤشر الصغير على منتصف النطاق). ولتسهيل القراءة، قبل القياس، قم بتدوير القرص المتحرك بشكل عام لضبط المؤشر الكبير على موضع الصفر على المقياس.

7) لا تدع رأس المؤشر يصطدم فجأة بقطعة الشغل، ولا تستخدم مؤشر القرص لقياس قطع العمل ذات قيم خشونة السطح العالية أو التفاوت الكبير.

8) أثناء القياس، لا تسمح أثناء القياس بتجاوز حركة قضيب القياس نطاق القياس الخاص به، أي يجب ألا يكون نطاق حركة قضيب القياس لأعلى ولأسفل كبيرًا جدًا أثناء عملية القياس.

(2) طريقة الاستخدام والاحتياطات الخاصة بالمستويات الروحية

1) التحقق من الأخطاء في المستويات الروحية العادية

نظراً للاستخدام طويل الأمد، يمكن أن تتطور أخطاء في المستويات الروحية مما يتسبب في عدم دقة مؤشرات المستوى بواسطة الفقاعة. ولذلك، يجب التحقق من دقة المستوى الروحاني قبل الاستخدام.

الطريقة 1: ضع ميزانًا روحانيًا بدقة قراءة 0.02 مم/متر على حافة مستقيمة طولها 1 متر. ارفع الطرف الأيمن بمقدار 0.02 مم، وسوف تميل الحافة المستقيمة بزاوية. في هذا الوقت، إذا تحركت الفقاعة الموجودة في قارورة المستوى درجة واحدة بالضبط، فهذا يشير إلى أن مستوى الروح دقيق.

الطريقة 2: ضع ميزان التسوية الروحية على منصة دقيقة، وثبّت موضعه من الأمام والخلف واليسار واليمين. راقب قيمة التدرج، ثم قم بتدويره 180 درجة في مكانه وأعده إلى نفس الموضع الثابت. لاحظ قيمة التدرج مرة أخرى. إذا كانت كلتا القراءتين متماثلتين وكان اتجاه الإزاحة متماثلًا، فهذا يشير إلى أن ميزان المستوى الروحاني ليس به خطأ؛ وإلا فهناك خطأ يجب ملاحظته وإزالته أثناء القياس (طريقة الإزالة موضحة في قياس انحراف المستوى).

2) قياس انحراف مستوى (حدبة) قضبان التوجيه أو أسطح التثبيت

① التخلص من أخطاء التسوية الروحية

ضع ميزان التسوية الروحاني مباشرةً على السكة التوجيهية. عند قياس استواء السكة التوجيهية باستخدام ميزان روح، لإزالة خطأ ميزان الروح، بعد القياس الأول، أدر ميزان الروح 180 درجة في مكانه وقم بالقياس مرة أخرى. خذ متوسط قراءتي التدرّج كمتوسط للقراءتين باعتباره العدد الفعلي للتدرّج الذي كانت ستتحرك به الفقاعة إذا لم يكن هناك خطأ في ميزان المستوى الروحاني.

القياس باستخدام المستوى الروحاني الموضوع على حافة مستقيمة. عند قياس استواء سطح التركيب باستخدام حافة مستقيمة، يجب تدوير كل من الحافة المستقيمة والمستوى الروحاني معًا في مكانهما للقياس، مع أخذ قراءتين. متوسط هاتين القراءتين هو قيمة انحراف مستوى سطح التركيب.

بالنسبة للمستويات الروحية بدون أخطاء، فإن التدوير ليس ضروريًا. ومع ذلك، إذا كنت تستخدم حافة مستقيمة، فلا يزال يلزم تدوير الحافة المستقيمة مرة واحدة.

② حساب انحراف المستوى

يتم حساب الاستواء H، وهو الانحراف الفعلي للسطح المقيس عن المستوى، على النحو التالي:

H = العدد الفعلي للتدرجات الفعلية التي انحرفت بها الفقاعة بشكل عام × قيمة دقة مستوى الروح × طول السطح المقيس

كما هو موضح في الشكل 40، إذا كان قياس انحراف المستوى الطولي لسطح التركيب باستخدام ميزان روحاني بدقة 0.02 مم/متر، وكان طول سطح التركيب 3500 مم، وانحرفت الفقاعة 6 تدرجات إلى اليمين بشكل عام، فإن قيمة انحراف المستوى الطولي لسطح التركيب تكون

H=（0.02/1000）×6×3500mm=0.42mm

تشير نتيجة الحساب إلى أن الطرف الأيمن من سطح التركيب أعلى بمقدار 0.42 مم من الطرف الأيسر طوليًا.

1-الطرف الأيسر الطولي
2-مستوى الروح
3-مسطرة خشبية أفقية
4-الطرف الأيمن الطولي

3) قياس انحراف استقامة القضيب التوجيهي

على سبيل المثال، استخدام ميزان من النوع الصندوقي بطول قاعدة 200 مم وقيمة دقة 0.02 مم/1000 مم لقياس انحراف الاستقامة لسكة توجيه بطول إجمالي 1500 مم.

يوضح الشكل 41 مثالاً للقياس بعد وضع لوحة جسر قياس تحت المستوى. عادة ما تكون لوحة الجسر بنفس حجم قاعدة المستوى، أو أكبر قليلاً. كما هو موضح في الشكل 41، يبلغ حجم لوحة الجسر 250 مم.

كما هو موضح في الشكل 42، أثناء القياس، قم أولاً بتقسيم السطح المراد قياسه إلى عدة أقسام متساوية المسافة (في هذا المثال، يبلغ طول كل قسم 250 مم؛ وبدون لوحة الجسر، سيكون طول كل قسم 200 مم) وقم بقياسها قسمًا تلو الآخر. سجل قراءة المستوى لكل مقطع، ثم انتقل إلى المقطع التالي للقياس. تأكد من أن كل موضع قياس متصل بشكل صحيح للحصول على الانحراف الذي يعكس استقامة سطح سكة التوجيه (المنحنى المستمر للشكل الفعلي).

① طريقة بيانية لقياس انحراف استقامة القضيب التوجيهي

رسم منحنى انحراف الاستقامة. ارسم طول المقطع المقيس وقيم القياس باستخدام نفس المقياس في نظام إحداثيات مستطيل. يمثل المحور الأفقي طول قياس المستوى، ويمثل المحور الرأسي عدد التقسيمات التي تحركت بها فقاعة المستوى. قم بتوصيل نقاط التقاطع لرسم منحنى انحراف استقامة القضيب الموجه، كما هو موضح في الشكل 43.

حساب انحراف استقامة القضيب التوجيهي. أولاً، حدد الحد الأقصى للانحراف في التقسيمات. استنادًا إلى منحنى الانحراف في الشكل 43، قم بتوصيل نقاط نهاية المنحنى وارسم خطوطًا متوازية وفقًا لمبدأ الحد الأدنى للمغلف. تمثل قيمة الإحداثيات الرأسية بين الخطين المتوازيين الحد الأقصى للانحراف في التقسيمات لاستقامة سكة التوجيه. في الشكل 44، الحد الأقصى لانحراف استقامة سكة التوجيه هو 3 انقسامات، وسكة التوجيه هذه لها شكل محدب في المنتصف.

احسب الحد الأقصى لقيمة الانحراف القصوى لاستقامة القضيب التوجيهي بناءً على قيمة دقة المستوى والطول المقاس:

Δ=n-i-l

حيث Δ هي القيمة القصوى لانحراف استقامة السكة التوجيهية؛ n هي الحد الأقصى للانحراف في التقسيمات لاستقامة السكة التوجيهية؛ i هي درجة دقة المستوى؛ l هي طول المقطع المقيس.

قيمة الانحراف القصوى لانحراف استقامة سكة التوجيه في الشكل 44 هي

Δ=n·i·l=3×(0.02/1000)×250mm=0.015mm

② طريقة حساب انحراف استقامة القضيب التوجيهي

لا يزال جوهر طريقة حساب انحراف استقامة سكة التوجيه يعتمد على الطريقة البيانية، باستخدام خط متعدد الخطوط التقريبي لاستبدال المنحنى الفعلي لسطح سكة التوجيه. استنادًا إلى العلاقات الهندسية، قم بإجراء تحويل إحداثي لحساب قيم الإحداثيات الرأسية لكل رأس على الخط المتعدد بالنسبة للخط الواصل بين نقطتي نهاية سكة التوجيه. يتم الحصول على ذلك عن طريق إجراء تحويل إحداثي آخر على منحنى الحركة المشتق من الطريقة البيانية.

إذا تم استخدام طريقة الحساب لتحديد انحراف استقامة القضيب التوجيهي في المثال أعلاه، فإن الخطوات موضحة في الجدول 3.

الجدول 3 الإحداثيات التراكمية والمتحولة لكل نقطة قياس

أوجد القيمة المطلقة القصوى من "القيمة التراكمية - قيمة تحويل الإحداثيات" في الجدول 3. هذه القيمة هي الحد الأقصى للانحراف في التقسيمات لاستقامة سكة التوجيه. ثم استبدلها في الصيغة لحساب قيمة الانحراف الأقصى لاستقامة سكة التوجيه.

Δ=n·i·l=3×(0.02/1000)×250mm=0.015mm

يمكن ملاحظة الفرق بين الطريقة البيانية والطريقة الحسابية في الشكل 44: في الطريقة البيانية، نقطتا البداية والنهاية ليستا في الموضع الأفقي، أي أن طرفي السطح المقيس ليسا على المستوى الأفقي؛ أما في الطريقة الحسابية، فنقطتا البداية والنهاية للمنحنى المرسوم تكونان على المستوى الأفقي (أي على المحور السيني). بالمقارنة بالطريقة البيانية، فقد وضعت نقطة نهاية السطح المقيس على المستوى الأفقي من خلال الحساب والتحويل.

4) قياس الأسطح ذات الانحرافات الأفقية الكبيرة (حساب مقاييس الجساس في قياسات المستوى العادي)

في مثال قياس الخطأ الأفقي (الحدبة) لسطح قاعدة التركيب باستخدام مستوى من النوع الصندوقي كما هو موضح في الشكل 40، إذا كان انحراف الميل لسطح قاعدة التركيب كبيرًا جدًا وتحركت فقاعة المستوى خارج خطوط المقياس (نظرًا لأن المستوى يحتوي على 8 أقسام فقط على كل جانب، مما يعني أنه لا يمكنه قياس سوى انحراف الارتفاع عن الأفقي بمقدار 16 × 10^-2مم عند 1 متر)، مما يجعل القراءة العادية مستحيلة، يجب تحديد الحد الأدنى أولاً.

ثم، ضع مقياس تحسس أو رفادة تحت الطرف السفلي من المستوى للضبط الأولي. بمجرد أن تعود فقاعة المستوى داخل نطاق المقياس القابل للقراءة، خذ القراءة (لتكن هذه القراءة A₁). وأخيرًا، حوِّل سُمك مقياس الجاسوس أو الرفادة إلى تقسيمات فقاعية (لتكن هذه القيمة A₂). اجمع القراءتين (A=A₁+A₂) واستخدام الصيغة الحسابية المذكورة سابقًا لتحديد فرق الارتفاع بين طرفي سطح التركيب. الخطوات المحددة هي كما يلي:

① تحديد الحدين الأعلى والأدنى

بعد وضع الميزان (أو بلوحة قاعدة إضافية) على سطح قاعدة التركيب، استخدم إحدى الزوايا كدعامة وقم بإمالة الميزان قليلاً. حدد النهايات العالية والمنخفضة من خلال ملاحظة اتجاه حركة الفقاعة.

② النتائج بعد وضع مقياس الجاسوس

افترض أن الجانب الأيمن من السطح المقيس أعلى. ضع مقياس التحسس أسفل الطرف الأيسر من السطح السفلي للمستوى. قد تحدث حالتان:

الحالة الأولى: لا تزال قراءة المستوى تشير إلى أن الجانب الأيمن أعلى، مما يشير إلى أن سُمك مقياس التماس أقل من الانحراف الأفقي الفعلي للسطح الأصلي المقيس. في هذه الحالة، الانحراف الأفقي الفعلي = سُمك مقياس التماس + قيمة الانحراف الأفقي المقيس.

الحالة الثانية: تشير قراءة المستوى إلى أن الجانب الأيسر أعلى، مما يشير إلى أن سُمك مقياس التماس أكبر من قيمة الانحراف الأفقي الفعلي للسطح الأصلي المقيس. في هذه الحالة، الانحراف الأفقي الفعلي = سُمك مقياس التماس - قيمة الانحراف الأفقي المقيس.

③ تحديد الانحراف الأفقي الفعلي

في مثال قياس الانحراف الأفقي (الحدبة) لسطح قاعدة التركيب باستخدام مستوى من النوع الصندوقي كما هو موضح في الشكل 40، افترض أنه بعد التقييم، يكون الطرف الأيمن من سطح قاعدة التركيب أعلى والطرف الأيسر أقل، ولكن بسبب الميل الزائد، لا يمكن للمستوى عرض الخطأ في التقسيمات. بعد المحاولة باستخدام مقاييس الإحساس، تم تحديد أن سمك مقياس الإحساس المستخدم هو 0.12 مم، وعند هذه النقطة، تتحرك فقاعة المستوى 6 انقسامات إلى اليمين بشكل عام، ويُشار إليها بالرمز A₁.

كما ذكرنا سابقًا، بالنسبة لمستوى دقته 0.02 مم/متر وأبعاده 200 مم × 200 مم، فإن كل قسم من حركة الفقاعة يمثل فرق ارتفاع قدره 0.004 مم بين طرفي المستوى. والآن، مع سمك مقياس تحسس يبلغ 0.12 مم، فإن العدد المكافئ من الأقسام لحركة الفقاعة A₂ = 0.12 مم/ 0.004 مم لكل شعبة = 30 شعبة. إجمالي التقسيمات المتراكمة A هو 36 شعبة. لذلك، فإن قيمة الانحراف الأفقي الطولي (الحدبة) لسطح التركيب هي

H=(0.02/1000)×36×3500mm=2.52mm

تُظهر نتيجة الحساب أن الطرف الأيمن من سطح قاعدة تركيب فولاذ القناة الطولية أعلى بمقدار 2.52 مم من الطرف الأيسر. بعد القياس، يمكن إجراء تعديلات عن طريق إضافة حشوات عند طرفي فولاذ القناة المثبتة.

5) احتياطات استخدام المستويات

• عند استخدام الميزان، يجب أن تكون الحركات مستقرة ويجب تجنب الاهتزازات؛ إذا كان الميزان بحاجة إلى الانزلاق، يجب وضع منزلق على شكل شريط تحت سطح القياس لمنع تآكل سطح القياس الخاص به.
• تأكد من وجود تلامس كامل بين سطح القياس الخاص بالمستوى والرفادة أو السطح المقيس. في حالة وجود صدأ أو أوساخ على السطح المقيس، يجب إزالتها على الفور. إذا لزم الأمر، يمكن استخدام ورق صنفرة ناعم لتلميع السطح المقيس، وينبغي اتخاذ تدابير مضادة للصدأ بعد الاستخدام.
• عند مراقبة التقسيمات على المستوى، يجب أن يكون خط الرؤية عموديًا على سطح مراقبة المستوى.
• عند تحريك المستوى، يجب رفعه ووضعه لأسفل فقط، وليس سحبه، لتجنب خدش السطح السفلي للمستوى.
• قبل استخدام المستوى، يجب التحقق من وجود أي أخطاء في القراءة. في حالة وجود أخطاء، ينبغي اتخاذ الطرق اللازمة لإزالتها.
• عند استخدام ميزان القياس، ضعه على سطح العمل المراد قياسه وانتظر حتى تتوقف الفقاعة تماماً قبل أخذ القراءة.
• أثناء القياس، إذا كانت هناك حاجة إلى تحريك المستوى، يجب رفعه برفق ووضعه برفق إلى أسفل، مع التأكد من وضعه بشكل صحيح ومسطح. لا تقم بسحب الميزان ذهابًا وإيابًا على سطح المعدات التي يتم قياسها لتجنب تآكل سطح عمل الميزان. عند فحص السطح الرأسي للمعدات، قم بالضغط بشكل متساوٍ لتثبيته بإحكام على السطح الرأسي للمعدات.
• عند نقل المستوى من بيئة منخفضة الحرارة إلى بيئة عالية الحرارة، لا تستخدمه على الفور. أيضًا، لا تستخدمه تحت ضوء صناعي قوي أو تحت أشعة الشمس المباشرة. بعد الاستخدام، امسحه بقطعة قماش نظيفة وضع طبقة من الزيت المضاد للصدأ على سطح العمل قبل تخزينه بعناية في علبته.